DE2557176A1 - LOADING DEVICE FOR ELECTRIC MELTING FURNACES - Google Patents
LOADING DEVICE FOR ELECTRIC MELTING FURNACESInfo
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Description
Elkem-Spigerverket A/S,
Middelthunsgate 27, IT Oslo 3, NorwegenElkem-Spigerverket A / S,
Middelthunsgate 27, IT Oslo 3, Norway
Beschickungsvorrichtung für elektrische Schmelzofen.Loading device for electric melting furnaces.
Die Erfindung befasst sich mit der Beschickung von elektrischen Schmelzöfen, insbesondere von elektrothermischen Reduktionsöfen, und "betrifft eine Beschickungsvorrichtung für elektrische Schmelzöfen, insbesondere elektrothermische Reduktionsöfen,mit mehreren von einem Yerteilerbehalter, der von einem Bunker gespeist wird, ausgehenden zum Ofen führenden Beschickungsrohren.The invention is concerned with the charging of electric melting furnaces, in particular of electrothermal reduction furnaces, and "relates to a charging device for electric melting furnaces, in particular electrothermal reduction furnaces, with several Feed pipes leading to the furnace from a divider container fed from a bunker.
Zur Beschickung elektrischer Reduktionsöfen wird das Beschickungsgut üblicherweise über mehrere, mit Ofenbunkern in Verbindung stehenden Beschickungsrohren zugeführt, die über die Ofenfläche verteilt angeordnet sind. Die Beschickungsrohre werden dabei ständig mit Beschickungsgut gefüllt gehalten, so dass neues Material automatisch in dem Masse zugeführt wird, wie die Charge im Schmelzofen während des Schmelzprozesses absinkt. Treten keine Ein- und Zusammenbrücke der Charge im Inneren des Ofens infolge zuvor gebildeter Hohlräume oder dergleichen auf, so sinkt dabei das Material in den Beschickungsrohren normalerweise langsam ab. Da solche Beschickungsrohre aus konstruktiven Erwägungen normalerweise schräg zu verlegen bzw. geneigt anzuordnen sind, wird sich das Material innerhalb der Beschickungsrohre trennenTo load electric reduction furnaces, the load is usually connected to several furnace bunkers upright feed pipes, which are arranged distributed over the furnace surface. The feed pipes are thereby kept constantly filled with load, so that new material is automatically fed in as the batch sinks in the melting furnace during the melting process. Do not step Bridging and bridging of the charge inside the furnace as a result of previously formed cavities or the like, so sinks the material in the feed tubes usually slowly drains off. Since such feed pipes for design considerations normally to be laid at an angle or inclined, the material will separate within the feed pipes
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bzw. entmischen, indem sich die leichtesten und/oder grössten Bestandteile im oberen Teil des Materialstroms befinden werden. Dies ergibt eire unerwünschte Aufteilung des Beschickungsguts in verschiedene Komponenten, so dass man beispielsweise in einem Teil des Ofens Ofenzonen mit Ueberschuss an Reduktionsmittel und in anderen Teilen des Ofens Ofenzonen mit Mangel an Reduktionsmittel erhält. Dies gilt besonders bei einer unsymmetrischer Anordnung der Beschickungsrohre. Eine derartige Eatmischung bzw. Segregation kann einen sehr ungünstigen Einfluss sowohl auf den Cfenbetrieb als auch auf die Zusammensetzung des Schmelzproduktes haben.or segregate by dividing the lightest and / or largest Components will be located in the upper part of the material flow. This results in an undesirable division of the load into various components, so that, for example, one part of the furnace has furnace zones with an excess of reducing agent and in other parts of the furnace receives furnace zones with a deficiency of reducing agent. This is especially true for an unbalanced one Arrangement of the feed pipes. Such an eat mix or segregation can have a very unfavorable influence both on the operation of the cen and on the composition of the Have melt product.
Die Erfindung zielt darauf ab, die Beschickung von elektrischen Schmelzofen so darzustellen, dass diese Entmischung des Beschickungsguts vermieden und eine gleichmässige und homogene Charge über die ganze Ofenfläche erzielt wird.The invention aims to present the charging of electric melting furnaces in such a way that this segregation of the charging material avoided and an even and homogeneous batch is achieved over the entire furnace surface.
Dies wird nach der Erfindung dadurch zu erreichen versucht, dass grosse Volumenansammlungen von Material im Beschickungssystem vermieden und gleichzeitig der grösste Teil des Kohrsystems symmetrisch ausgebildet wird. Bei einem Beschickungssystem nach der Erfindung wird nur ein Bunker pro Ofen angewendet und von diesem Bunker führt lediglich ein Zuführrohr zu einem Verteilerbehälter, von welchem mit vorzugsweise nach einem Programm steuerbaren Schieber ausgestattete Beschickungsrohre zu den Beschickungsstellen abzweigen und zwar zumindest ein Beschickungsrohr pro Elektrode des Ofens. Diese Beschikkungsrohre fzweigen sich vorzugsweise weiter, so dass die gewünschte Anzahl von Beschickungsstellen im Ofen gegeben ist. Vorzugsweise wird auch noch ein zentrales Beschickungsrohr angewendet, das vom Verteilerbehälter ausgeht und Beschickungsgut zur Zone des Ofen zwischen den Elektroden führt. Vorzugsweise wird die geometrische Ausgestaltung des Beschickungsrohrssystem so gewählt, dass das Beschickungsgut an drei Stellen zugeführt wird, die symmetrisch um jede Elektrode angeordnet verteilt sind.This is attempted according to the invention in that large volume accumulations of material in the loading system avoided and at the same time most of the system is symmetrical. In a charging system according to the invention, only one bunker per furnace is used and from this bunker only a feed pipe leads to a distribution container, from which preferably afterwards feed pipes equipped with a program controllable slide branch off to the feed points, at least one feed tube per electrode of the furnace. These feed pipes preferably branch further, so that the desired Number of loading points in the furnace is given. A central feed pipe is also preferably used, which starts from the distribution container and leads the load to the zone of the furnace between the electrodes. Preferably the geometric configuration of the feed pipe system is chosen so that the feed material is in three places which are distributed symmetrically around each electrode.
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Anhand der anliegenden Zeichnungen wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel weiter erläutert und beschrieten. Es zeigen schematisch:The invention is further explained and described using an exemplary embodiment on the basis of the accompanying drawings. Show it schematic:
Fig. 1 einen elektrischen Schmelzofen mit Beschickungsvorrichtung von der Seite gesehen,1 shows an electric melting furnace with a charging device seen from the side,
Fig. 2 den elektrischen Schmelzofen mit Beschickungsvorrichtung nach i*ig. 1 von oben gesehen,Fig. 2 shows the electric melting furnace with charging device according to i * ig. 1 seen from above,
Fig. 3 in prinzipieller Darstellung die Trennung des Beschikkungsguts in zwei Komponenten in der Zuleitung und die Aufteilung der Komponenten in den Ableitungen einer Rohrverzweigung, 3 shows the separation of the loading material in a basic representation in two components in the supply line and the division of the components in the drainage lines of a pipe branch,
Fig. 4· in prinzipieller Darstellung den Strom des Beschickungsguts in einer Rohrverzweigung eines Beschickungsrohrs mit jeweils einem Schieber in den beiden Ableitungen und4 shows the flow of the charging material in a pipe branching of a charging pipe in a basic representation a slide in each of the two leads and
Fig. 5 in prinzipieller Darstellung den Strom des Beschickungsguts in der Rohrverzweigung nach Fig. 4 kurz nach der Umsteuerung der Schieber in den Ableitungen.Fig. 5 in a schematic representation of the flow of the charge in the pipe branch of FIG. 4 shortly after the Reversal of the slide in the leads.
In den Fig. 1 und 2 ist in schematischer Weise ein elektrischer Schmelzofen mit Ofenwanne 1 mit Auskleidung 2 und mit drei Elektroden 3 in Dreiecksanordnung dargestellt. Oberhalb des elektrischen Schmelzofens iat ein Bunker 4 angeordnet, der über ein Zuführrohr 5 konzentrisch in einen zentral angeordneten Verteilerbehälter 6, einen als Rohrverzweigung für wenigstens drei Rohre ausgebildeten Verteilers, speist. Von diesem Verteilerbehälter wird das zugespeiste Beschickungsgut in vom Verteilerbehälter 6 abzweigende Beschickungsrohre 7 sowie hier auch in ein zentrales Beschickungsrohr 8 geleitet. Jedes der Beschickungsrohre 7 verzweigt sich hier wieder in Ableitungen 9· Der Bunker 4 und der Verteiler 6 sind dabei so bemessen, dass sich keine zu grossen .Volumenansammlungen an diesen Stellen bilden. Falls sogenannte Parallelsegregation, d.h. eine Segregation bzw. Trennung von Komponenten des Beschickungsguts, bei welcher die Trennflächen mit der Strömungsrichtung des Beschickungsguts parallel laufen, oberhalb des Verteilungsbehälters 6 im Zuführrohr 5 auftritt, so kann sich diese Segregation bis in das darunter angeordnete Rohrsystem fortpflanzen. Eine derartige Parallelsegregation im Zuführrohr 5 kann leichtIn Figs. 1 and 2 is an electrical in a schematic manner Melting furnace with furnace pan 1 with lining 2 and with three electrodes 3 shown in a triangular arrangement. Above the electric Melting furnace iat a bunker 4 is arranged, which via a feed pipe 5 concentrically in a centrally arranged distribution container 6, a manifold designed as a pipe branch for at least three pipes. From this distribution container the feed material is fed into feed pipes 7 branching off from the distributor container 6 and also into a central one here Feed pipe 8 passed. Each of the feed pipes 7 branches off here again into discharge lines 9 · The bunker 4 and the Distributors 6 are dimensioned in such a way that no excessive volume accumulations are formed at these points. If so-called Parallel segregation, i.e. a segregation or separation of components of the loading material, in which the separation surfaces run parallel to the direction of flow of the load, occurs above the distribution container 6 in the feed pipe 5, this segregation can extend into the one below Propagate pipe system. Such a parallel segregation in the feed pipe 5 can easily
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dann entstehen, wenn das Zuführrohr 5 vom Bunker 4 aus konstruktiven Gründen schräg bzw. geneigt - vgl. Fig. 1 von rechts oben nach links unten zum zentral angeordneten Verteilerbehälter 6 zu verlegen ist. Um dieser oder andersweitig bedingter Segregation entgegen-zu»wirken, ist jedes der unterhalb des Verteilungsbehälters 6 abgehenden Beschickungsrohre 7 ·> 8 mit einem automatisch steuerbaren Schieber 10 versehen. Dabei ist die Steuerung der Schieber 10 so vorgesehen, dass jeweils eines der Beschikkungsrohre offen ist, so dass sich der Gesamtbeschickungsstrom in einem vorbestimmten Zeitraum nur auf einem Wege bewegt. In Zeitintervallen, die beispielsweisevon. einem Zeitrelais oder dergleichen gesteuert werden, x«\rird zwischen den Beschickjngs- :·ο} -en bzw. den Abzweigungen nach einem festgesetzten Zyklus umgeschaltet. Das dem Ausgleich des Beschickungsguts, d.h. der Behebung bereits entstandener Segregation bzw. Entmischung/ nach der Er?%findung zugrundeliegende Prinzip wird anhand der Fig. 35 4 und 5 gezeigt. In diesen Fig. ist jeweils eine Rohrverzweigung dargestellt, wobei in den Fig. 4 und 5 die Ableitungen 11, 12 mit Schiebern 13, 14 ausgestattet sind.then arise when the feed pipe 5 from the bunker 4 is to be laid obliquely or inclined for structural reasons - see FIG. 1 from the top right to the bottom left to the centrally arranged distributor container 6. In order to counteract this segregation or otherwise caused segregation, each of the feed pipes 7 · 8 going out below the distribution container 6 is provided with an automatically controllable slide 10. The control of the slide 10 is provided in such a way that in each case one of the feed pipes is open, so that the total feed flow only moves on one path in a predetermined period of time. In time intervals, for example from. a time relay or the like can be controlled, x «\ r is switched between the loading: o} -en or the branches according to a fixed cycle. The balance of the feed material, ie the elimination of any existing segregation or separation / after it?%-Making underlying principle is shown with reference to FIG. 3 5 4 and 5. In each of these figures, a pipe branch is shown, with the discharge lines 11, 12 being equipped with slides 13, 14 in FIGS. 4 and 5.
In Fig. 3 ist gezeigt, wie sich ein extrem entmischtes Beschickungsgut theoretisch auf die beiden Ableitungen der Rohrverzweigung aufteilen und getrennt weggeführt werden kann. In Fig. 4 'ist die Situation dargestellt, die sich einstellen wird, wenn das gesamte Beschickungsgut für einige Zeit lediglich die eine Ableitung 11 passiert, da die andere'. Ableitung- 12 durch deren Schieber 14 gesperrt ist.In Fig. 3 it is shown how an extremely segregated charge can theoretically be divided between the two branches of the pipe branch and led away separately. In Fig. 4 'shows the situation that will arise when the entire load for some time only the one derivative 11 happens because the other '. Derivation 12 is blocked by the slide 14.
Wenn nun die Stellung der Schieber 13 und 14 umgesteuert wird, so strömt das gesamte Beschickungsgut in die Ableitung 12 hinein und hinunter. In Fig, 5 ist diese Umsteuerung gerade vorgenommen worden. Man sieht, dass der Strom aus vergleichsweise groben Bestandteilen von einem Volumen (schraffiert) von vergleichsweise feinen Bestandteilen unterbrochen wird. Dieses Volumen V bedeutet eine Unterbrechung in dem sonst homogenen Strom. Man ist daher bestrebt, das Volumen V so klein wie möglich zu halten. Auch sollte jeder Schieber so lange in geöffneter Stellung sein, dass dieses Volumen V bzw. die Menge im Ver-If the position of the slides 13 and 14 is reversed, the entire load flows into the discharge line 12 and down. In FIG. 5, this reversal has just been carried out. You can see that the electricity comes out comparatively coarse components of a volume (hatched) is interrupted by comparatively fine components. This Volume V means an interruption in the otherwise homogeneous flow. The aim is therefore to keep the volume V as small as possible to keep. Each slide should also be in the open position long enough for this volume V or the amount to be
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hältnis zur Materialmenge, welche in einer Oeffnungsphase eine Ableitung passiert, gering ist.ratio to the amount of material, which in an opening phase Derivation happens is low.
Das beschriebene System kann auf jede beliebige Anzahl von Beschickungsrohren angewendet werden. Bei mehr als zwei Beschikkungsrohren ist jedes Beschickungsrohr mit einem Schieber auszurüsten und lediglich ein Schieber darf in jedem Zeitabschnitt in geöffneter Position sein. Das zentrale Beschickungsrohr kann ebenfalls mit einem Schieber versehen sein.The system described can be applied to any number of feed tubes be applied. If there are more than two feed pipes each feed pipe must be equipped with a slider and only one slider may be in the open position at any time. The central feed pipe can also be provided with a slider.
Die Erfindung führt zu insgesamt kürzeren Rohrlängen und zu einem einfacheren Steuerungssystem, da nui? ein Bunker mit einer Niveauanzeige auszurüsten ist, die allein die ganze Beschickung steuert. Dadurch, dass die Schieber in den Beschickungsrohren nach einem vorausbestimmbaren und programmierbaren Zyklus geöffnet und geschlossen werden, wird eine bessere Verteilung des Beschilpeungsguts und somit ein günstigerer Ofenbetrieb und eine konstante Produktqualität erreicht.The invention leads to overall shorter pipe lengths and to a simpler control system, since nui? a bunker with one A level indicator is to be equipped, which alone controls the entire loading process. By having the slide in the feed pipes be opened and closed after a predeterminable and programmable cycle, a better distribution of the Beschilpeungsguts and thus a cheaper furnace operation and a constant product quality achieved.
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